JP2023026238A - Fluid processing cartridge, as well as nucleic acid recovery and amplification method - Google Patents

Fluid processing cartridge, as well as nucleic acid recovery and amplification method Download PDF

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JP2023026238A JP2021132054A JP2021132054A JP2023026238A JP 2023026238 A JP2023026238 A JP 2023026238A JP 2021132054 A JP2021132054 A JP 2021132054A JP 2021132054 A JP2021132054 A JP 2021132054A JP 2023026238 A JP2023026238 A JP 2023026238A
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ニキータ オベチキン
Obechikin Nikita
ディミトリー プザンコフ
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Mirai Genomics
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Abstract

To provide a cartridge that enables implementation of amplification to detection of a nucleic acid recovered from an analyte within the same device, and enables making the device easy in transportation means of a fluid more compact, as well as to provide a nucleic acid recovery and amplification method.SOLUTION: A fluid processing cartridge has: a plurality of fluid storage tanks; flow channel switch means; and a flow channel between each liquid storage tank and the flow channel switch means. The flow channel switch means includes: a rotor; and a cylinder in which the rotor is slidable while keeping a tight contact state between an outer periphery surface of the rotor and an inner periphery surface thereof. The rotor has, in the outer periphery surface, at least one group making a plurality of flow channel ports the cylinder has communicatable by rotation or parallel movement of the rotor, and/or the rotor has at least one through-hole making the plurality of flow channel ports the cylinder has communicatable by the rotation or parallel movement of the rotor. The present invention relates to a nucleic acid recover and amplification method, using the cartridge.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、流体処理カートリッジ並びに核酸の回収及び増幅方法に関する。より詳細には、本発明は、検体からの核酸の回収、増幅、検出用に適した流体処理カートリッジ並びにこのカートリッジを用いる核酸の回収及び増幅方法に関する。 The present invention relates to fluid handling cartridges and nucleic acid recovery and amplification methods. More particularly, the present invention relates to fluid processing cartridges suitable for recovery, amplification and detection of nucleic acids from specimens and nucleic acid recovery and amplification methods using the cartridges.

COVID-19の蔓延に伴って、ウイルス中の核酸を回収し、増幅し、検出して、ウイルス感染の有無を簡便にかつ確実に判定する技術に対する要求は日々高まっている。また、COVID-19の問題を解消した後にも、人類は様々なウイルスや細菌による疾病に直面していることから、同様の技術に対する要求は依然として存在する。 With the spread of COVID-19, the demand for techniques for recovering, amplifying, and detecting nucleic acids in viruses to simply and reliably determine the presence or absence of virus infection is increasing day by day. Also, even after the problem of COVID-19 is overcome, there is still a need for similar technology as mankind faces various viral and bacterial diseases.

核酸を増幅し、検出する技術は、PCR法の出現と、その後のPCR法以外の様々な方法の発展により、方法論としてはほぼ確立され、実験室のみならず、病院の検査室などにおいても簡便に行われるようになってきた。しかし、それでも、ウイルス等の生体試料からの核酸回収をマニュアル操作で行った後に、核酸の増幅と検出を既存の増幅検出装置を用いて行うことが多かった。しかし、COVID-19の蔓延に伴って、既存の方法及び装置を用いて、保健所や検査会社に検体を持ち込んでの対応では深刻な自体に対応できないことは明らかである。多量の検体を、場所を選ばず短時間にかつ簡易に処理して、ウイルス感染の有無を、確実に判定することはできないのが現状である。 Techniques for amplifying and detecting nucleic acids have been established as methodology with the advent of the PCR method and the subsequent development of various methods other than the PCR method. It has come to be done in However, even then, nucleic acids are often isolated from biological samples such as viruses manually, and then amplified and detected using existing amplification and detection devices. However, with the spread of COVID-19, it is clear that existing methods and devices cannot be used to deal with serious cases by bringing specimens to public health centers and testing companies. At present, it is not possible to reliably determine the presence or absence of virus infection by processing a large amount of specimens anywhere in a short time and simply.

特許文献1には、核酸の増幅と検出をより簡易に行える、携帯可能な小型の増幅検出装置が開示されている。 Patent Literature 1 discloses a small portable amplification and detection device that can more easily amplify and detect nucleic acids.

国際公開第2018/123837号WO2018/123837 国際公開第2002/023776号WO2002/023776

特許文献1に記載の装置では、検体から核酸を別途回収した後、回収した核酸を増幅及び検出する装置である。しかし、この装置を用いる方法では、検体から核酸を別途回収する必要があり、検体から一度にウイルスの検出はできない。 The apparatus described in Patent Document 1 is an apparatus for separately recovering nucleic acids from a sample, and then amplifying and detecting the recovered nucleic acids. However, in the method using this device, it is necessary to collect the nucleic acid separately from the specimen, and the virus cannot be detected from the specimen all at once.

これに対し、本発明者らは、検体を前処理することなくそのまま用いて、検体からの核酸の回収、回収した核酸の増幅、及び増幅した核酸の検出を1つの装置で行うことを企画した。この装置では、上記核酸の回収、増幅、検出の工程を、マイクロ流路で連絡したチャンバにおいて逐次自動で実施すること、核酸の回収効率が高いことを考慮して、フィルターなどの担体を用いて行うことを想定する。 On the other hand, the present inventors have planned to recover nucleic acids from a sample, amplify the recovered nucleic acid, and detect the amplified nucleic acid using a single device, using the sample as it is without pretreatment. . In this device, the steps of recovering, amplifying, and detecting nucleic acids are performed sequentially and automatically in chambers connected by microchannels, and in consideration of the high nucleic acid recovery efficiency, a carrier such as a filter is used. assume to do.

核酸の回収を、担体を用いて行う装置が知られている(特許文献2)。この装置は、複数の試薬溶液などを格納する複数のチャンバとチャンバの間で流体を移動するための機構を有する。チャンバ間の流体移動機構は、内部が流体移動チャンバである筒状体と筒状体内を上下して筒状体の内部を減圧または加圧にするピストンを備え、流体移動チャンバの底部に他のチャンバと接続する切り換え可能な流路を有し、筒状体の内部の減圧または加圧を利用して、流体移動チャンバとその他のチャンバの間で流体を移動しながら検体からの核酸の回収を行う。しかし、この装置では、液体の移動はピストンの上下動で行う必要があり、作動機構が複雑になるという課題があるとともに、回収した核酸の増幅及び検出を同じ装置内で行うことは想定していない。 An apparatus for recovering nucleic acids using a carrier is known (Patent Document 2). The device has a plurality of chambers containing a plurality of reagent solutions and the like and a mechanism for moving fluid between the chambers. The inter-chamber fluid transfer mechanism comprises a tubular body having a fluid transfer chamber therein, a piston that moves up and down within the tubular body to depressurize or pressurize the interior of the tubular body, and another at the bottom of the fluid transfer chamber. It has a switchable flow path that connects with the chamber, and utilizes reduced pressure or increased pressure inside the tubular body to recover nucleic acids from the specimen while moving the fluid between the fluid transfer chamber and other chambers. conduct. However, with this device, the liquid must be moved by vertical movement of the piston, which poses the problem of a complicated operating mechanism. do not have.

本発明が解決すべき課題は、回収した核酸の増幅及び検出までを同じ装置内で実施でき、かつ液体の移送手段が容易で、カートリッジを実装する装置をよりコンパクトにすることができるカートリッジを提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a cartridge that allows amplification and detection of the recovered nucleic acid to be carried out in the same device, facilitates liquid transfer means, and allows a more compact device for mounting the cartridge. to do.

本発明は、以下の通りである。
[1]
複数の液体収容槽、流路切替手段、及び各液体収容槽と流路切替手段との間の流路を有する、流体処理カートリッジであって、
流路切替手段は、ローターと、ローター外周面と内周面が密着状態を維持しながらローターが摺動可能なシリンダーを含み、
ローターは外周面に、ローターの回転または平行移動により、シリンダーが有する複数の流路口を連絡可能にする少なくとも1つのグルーブを有する、及び/または
ローターは、ローターの回転または平行移動により、シリンダーが有する複数の流路口を連絡可能にする少なくとも1つの貫通孔を有する、
前記カートリッジ。
[2]
前記グルーブは、ローター内部からの貫通孔の開口を有する、[1]に記載のカートリッジ。
[3]
前記ローターは、中実円筒であるか、または内部に空洞を有する円筒状外壁を有し、前記貫通孔は、中実円筒を貫通する孔であるか、円筒状外壁を貫通する孔である、[1]または[2]に記載のカートリッジ。
[4]
複数の液体収容槽、流路及びシリンダーは一体物であり、ローターは、シリンダー開口から挿入可能である、[1]~[3]のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[5]
前記ローターの両末端が開口であり、前記ローターは、各開口からの内部空間を有し、2つ又はそれ以上の内部空間を隔てる内部構造部を有する、[1]~[4]のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[6]
前記シリンダーは、シリンダー内部側末端は閉鎖されているか、またはシリンダー内部側からローター内部空間に延在するノズルを有し、ノズル以外は閉鎖されており、ノズルの先端は開口であり、ノズルはシリンダーの流路に連絡可能である、[1]~[5]のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[7]
前記流体処理カートリッジは、流路切替手段内または液体収容槽と流路切替手段との間の流路途中に担体を有する、[1]~[6]のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[8]
前記ローターの両末端が開口であり、前記ローターが、各開口からの内部空間を有し、2つ又はそれ以上の内部空間を隔てる内部構造部を有する場合に、
流路切替手段内の担体は、ローター内部の前記内部構造部に含まれる、[7]に記載のカートリッジ。
[9]
前記ローターの両末端が開口であり、前記ローターが、各開口からの内部空間を有し、2つ又はそれ以上の内部空間を隔てる内部構造部を有する場合に、
前記内部構造部は、シリンダー外部側に液体受領部を含み、かつ液体受領部はローター外へ連絡可能な排出路を有する、[5]~[8]のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[10]
液体受領部は漏斗状である、[9]に記載のカートリッジ。
[11]
前記流体処理カートリッジは、流路切替手段と流路を介して接続する廃液回収槽をさらに有し、かつ廃液回収槽内に排気口を有する、[1]~[10]のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[12]
前記流体処理カートリッジ使用時に、排気口は、廃液回収槽内の廃液槽注入口より上方に位置する、[11]に記載のカートリッジ。
[13]
前記流体処理カートリッジ使用時に、液体収容槽及び流路内の液体流通及び排気は、前記排気口からの排気により生じる陰圧により行われる、[11]または[12]に記載のカートリッジ。
[14]
前記流体処理カートリッジは、流路切替手段と流路を介して接続する反応槽をさらに有する、[1]~[13]のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[15]
複数の液体収容槽の少なくとも一部及び反応槽は、通気孔または通気孔に通じる通気路を有し、前記流体処理カートリッジ使用時に、液体収容槽の通気孔への連絡口は、液体収容槽の上方に位置する、[1]~[14]のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[16]
流路切替手段において、ローターとシリンダーの位置関係が、少なくとも反応槽が閉鎖される位置を有する、[1]~[15]のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[17]
流路切替手段において、ローターとシリンダーの位置関係が、全ての流路が流路切替手段を介して非接続状態となるグルーブ及び貫通孔の構造及び位置を有する、[1]~[16]のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[18]
前記ローターは、1または2以上のグルーブ及び1または2以上の貫通孔を有する、[1]~[17]のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[19]
前記複数の液体収容槽は、1つまたは2以上の検体懸濁槽、1つまたは2以上の洗浄液槽、1つまたは2以上の溶離液槽、1つまたは2以上の混合槽であり、前記流体処理カートリッジは、1つまたは複数の廃液槽及び1つまたは複数の反応槽をさらに有する、[1]~[18]のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[20]
前記カートリッジは、検体からの核酸の回収、増幅及び/又は検出用であり、核酸の増幅が反応槽で実施される、[1]~[19]のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[21]
[1]~[20]のいずれか1項に記載のカートリッジを用いる、核酸の回収及び増幅を含む方法。
[22]
核酸の増幅が反応槽で実施されるときには、流路切替手段のローターとシリンダーは、少なくとも反応槽が閉鎖される位置をとる、または全ての流路が非接続状態となる位置をとる、[21]に記載の方法。
[23]
核酸増幅操作後に、増幅された核酸は、光学的に検出される、電気的に検出される、または表面プラズモン共鳴により検出される工程をさらに含む、[21]または[22]に記載の方法。
The present invention is as follows.
[1]
A fluid processing cartridge comprising a plurality of liquid storage tanks, channel switching means, and channels between each liquid storage tank and the channel switching means,
The flow path switching means includes a rotor and a cylinder in which the rotor can slide while the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the rotor are maintained in close contact,
The rotor has at least one groove on its outer peripheral surface that enables communication between a plurality of flow passage ports of the cylinder by rotation or translation of the rotor, and/or The rotor has, by rotation or translation of the rotor, the cylinder. having at least one through-hole that allows communication of a plurality of flow channel ports;
Said cartridge.
[2]
The cartridge according to [1], wherein the groove has a through-hole opening from the inside of the rotor.
[3]
The rotor is a solid cylinder or has a cylindrical outer wall having a cavity inside, and the through hole is a hole passing through the solid cylinder or a hole passing through the cylindrical outer wall, A cartridge according to [1] or [2].
[4]
The cartridge according to any one of [1] to [3], wherein the plurality of liquid storage tanks, channels and cylinders are integrated, and the rotor is insertable through the opening of the cylinder.
[5]
Any one of [1] to [4], wherein both ends of the rotor are openings, and the rotor has an internal space from each opening and an internal structure separating two or more internal spaces. 1. The cartridge according to item 1.
[6]
The cylinder has a closed end on the inner side of the cylinder, or has a nozzle extending from the inner side of the cylinder to the inner space of the rotor, is closed except for the nozzle, has an opening at the tip of the nozzle, and the nozzle is the cylinder The cartridge according to any one of [1] to [5], which is capable of communicating with the channel of
[7]
The cartridge according to any one of [1] to [6], wherein the fluid treatment cartridge has a carrier in the channel switching means or in the middle of the channel between the liquid storage tank and the channel switching means.
[8]
When both ends of the rotor are openings and the rotor has an internal structure with an internal space from each opening and separating two or more internal spaces,
The cartridge according to [7], wherein the carrier in the channel switching means is included in the internal structure inside the rotor.
[9]
When both ends of the rotor are openings and the rotor has an internal structure with an internal space from each opening and separating two or more internal spaces,
The cartridge according to any one of [5] to [8], wherein the internal structure includes a liquid receiving portion on the outside of the cylinder, and the liquid receiving portion has a discharge passage that can communicate with the outside of the rotor.
[10]
The cartridge of [9], wherein the liquid receiver is funnel-shaped.
[11]
The fluid treatment cartridge according to any one of [1] to [10], further comprising a waste liquid recovery tank connected to the channel switching means via a channel, and having an exhaust port in the waste liquid recovery tank. Cartridge as described.
[12]
The cartridge according to [11], wherein when the fluid processing cartridge is used, the exhaust port is located above the waste liquid tank inlet in the waste liquid collection tank.
[13]
The cartridge according to [11] or [12], wherein when the fluid processing cartridge is used, the liquid in the liquid storage tank and the flow path is circulated and exhausted by the negative pressure generated by the exhaust from the exhaust port.
[14]
The cartridge according to any one of [1] to [13], wherein the fluid processing cartridge further includes a reaction tank connected to the channel switching means via a channel.
[15]
At least some of the plurality of liquid storage tanks and the reaction tank have ventilation holes or air passages leading to the ventilation holes, and when the fluid processing cartridge is used, the communication port to the ventilation holes of the liquid storage tanks is the liquid storage tank. The cartridge according to any one of [1] to [14], located above.
[16]
The cartridge according to any one of [1] to [15], wherein the positional relationship between the rotor and the cylinder in the channel switching means has at least a position where the reaction vessel is closed.
[17]
In the channel switching means, the positional relationship between the rotor and the cylinder has a structure and position of grooves and through holes in which all channels are disconnected via the channel switching means, [1] to [16] A cartridge according to any one of the preceding claims.
[18]
The cartridge according to any one of [1] to [17], wherein the rotor has one or more grooves and one or more through holes.
[19]
The plurality of liquid storage tanks are one or two or more sample suspension tanks, one or two or more washing liquid tanks, one or two or more eluent tanks, one or two or more mixing tanks, The cartridge according to any one of [1] to [18], wherein the fluid processing cartridge further comprises one or more waste reservoirs and one or more reaction reservoirs.
[20]
The cartridge according to any one of [1] to [19], wherein the cartridge is for recovering, amplifying and/or detecting nucleic acid from a specimen, and nucleic acid amplification is performed in a reaction vessel.
[21]
A method comprising recovering and amplifying a nucleic acid using the cartridge according to any one of [1] to [20].
[22]
When nucleic acid amplification is carried out in a reaction vessel, the rotor and cylinder of the channel switching means take at least a position in which the reaction vessel is closed, or a position in which all channels are disconnected, [21 ] The method described in .
[23]
The method of [21] or [22], further comprising the step of optically detecting, electrically detecting, or detecting by surface plasmon resonance the amplified nucleic acid after the nucleic acid amplification operation.

本発明によれば、回収した核酸の増幅及び検出までを同じ装置内で実施でき、かつ液体の移送手段が容易で、カートリッジを実装する装置をよりコンパクトにすることができるカートリッジを提供することができる。このカートリッジを用いることで、目的核酸の検出をより確実におこなうことができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cartridge in which amplification and detection of the recovered nucleic acid can be carried out in the same device, a liquid transfer means is easy, and the device in which the cartridge is mounted can be made more compact. can. By using this cartridge, the target nucleic acid can be detected more reliably.

本発明の流体処理カートリッジの一例の概略模式図を示す。1 shows a schematic diagram of an example of a fluid treatment cartridge of the present invention; FIG. 本発明の流体処理カートリッジの一例が有する流路切替手段の水平断面概略説明図を示す。FIG. 4 is a schematic horizontal cross-sectional view of a channel switching means included in an example of the fluid processing cartridge of the present invention; 本発明の流体処理カートリッジの一例が有する流路切替手段の垂直断面概略説明図を示す。FIG. 4 shows a schematic vertical cross-sectional view of a channel switching means included in an example of the fluid processing cartridge of the present invention. 本発明の流体処理カートリッジの一例のシリンダー及びローターの垂直断面概略説明図を示す。1 shows a vertical cross-sectional schematic illustration of the cylinder and rotor of one example of a fluid treatment cartridge of the present invention; FIG. 本発明の流体処理カートリッジの一例が有する流路切替手段の水平断面概略説明図を示す。FIG. 4 is a schematic horizontal cross-sectional view of a channel switching means included in an example of the fluid processing cartridge of the present invention; 本発明の流体処理カートリッジの一例が有する流路切替手段の水平断面概略説明図を示す。FIG. 4 is a schematic horizontal cross-sectional view of a channel switching means included in an example of the fluid processing cartridge of the present invention; 本発明の流体処理カートリッジの一例が有する流路切替手段の水平断面概略説明図を示す。FIG. 4 is a schematic horizontal cross-sectional view of a channel switching means included in an example of the fluid processing cartridge of the present invention; 本発明の流体処理カートリッジの一例のシリンダー及びローターの垂直断面概略説明図を示す。1 shows a vertical cross-sectional schematic illustration of the cylinder and rotor of one example of a fluid treatment cartridge of the present invention; FIG. 本発明の流体処理カートリッジの一例のシリンダー及びローターの垂直断面概略説明図を示す。1 shows a vertical cross-sectional schematic illustration of the cylinder and rotor of one example of a fluid treatment cartridge of the present invention; FIG. 本発明の流体処理カートリッジの一例のシリンダー及びローターの垂直断面概略説明図を示す。1 shows a vertical cross-sectional schematic illustration of the cylinder and rotor of one example of a fluid treatment cartridge of the present invention; FIG.

<流体処理カートリッジ>
本発明は、流体処理カートリッジに関し、このカートリッジは、複数の液体収容槽、流路切替手段、及び各液体収容槽と流路切替手段との間の流路を有する。流路切替手段は、ローターと、ローター外周面と内周面が密着状態を維持しながらローターが摺動可能なシリンダーを含む。ローターは外周面に、ローターの回転または平行移動により、シリンダーが有する複数の流路口を連絡可能な少なくとも1つのグルーブを有することができる。ローターは、ローターの回転または平行移動により、シリンダーが有する複数の流路口を連絡可能な少なくとも1つの貫通孔を有することができる。
<Fluid treatment cartridge>
The present invention relates to a fluid processing cartridge, which has a plurality of liquid storage tanks, channel switching means, and channels between each liquid storage tank and the channel switching means. The flow path switching means includes a rotor and a cylinder in which the rotor can slide while the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the rotor are kept in close contact with each other. The rotor can have at least one groove on its outer peripheral surface that can communicate with a plurality of flow passage ports of the cylinder by rotating or translating the rotor. The rotor can have at least one through-hole that can communicate with a plurality of flow channel ports of the cylinder by rotating or translating the rotor.

本発明の流体処理カートリッジを図1に基づいて以下に説明する。図1は、本発明の流体処理カートリッジの一例の概略模式図である。 A fluid processing cartridge according to the present invention will now be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of an example of the fluid processing cartridge of the present invention.

図1において、10が流路切替手段であり、20~25が液体収容槽であり、50~57が各液体収容槽と流路切替手段との間の流路である。58、59は廃液回収槽と流路切替手段との間の流路であり、60は、反応槽と流路切替手段との間の流路である。図1においては、一例として20~25の6個の液体収容槽を示すが、液体収容槽の数は2個以上であれば、特に限定はなく2、3、4、5、6、7、8、9、10個またはそれ以上であっても良い。図1には、50~60の流路を示すが、流路の数は、液体収容槽、廃液回収槽、反応槽の数に応じて、適宜選択できる。本発明のカートリッジにおいて、複数の液体収容槽、流路及びシリンダーは一体物であることができ、ローターはシリンダー開口側から挿入可能である。例えば、シリンダーの開口は、カートリッジの底部(流路切替手段10の長手方向下側の面)に配置される。ローターとシリンダーの配置については後述する。 In FIG. 1, 10 is a flow path switching means, 20 to 25 are liquid storage tanks, and 50 to 57 are flow paths between each liquid storage tank and the flow path switching means. Reference numerals 58 and 59 denote channels between the waste liquid recovery tank and the channel switching means, and 60 denotes a channel between the reaction tank and the channel switching means. In FIG. 1, 6 liquid storage tanks numbered 20 to 25 are shown as an example, but the number of liquid storage tanks is not particularly limited as long as it is 2 or more, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 2, 3, 4, 5, 6, 7, There may be 8, 9, 10 or more. Although 50 to 60 flow paths are shown in FIG. 1, the number of flow paths can be appropriately selected according to the number of liquid storage tanks, waste liquid recovery tanks, and reaction tanks. In the cartridge of the present invention, the plurality of liquid storage tanks, channels and cylinder can be integrated, and the rotor can be inserted from the opening side of the cylinder. For example, the opening of the cylinder is arranged at the bottom of the cartridge (the surface on the lower side in the longitudinal direction of the channel switching means 10). The arrangement of the rotor and cylinder will be described later.

流路切替手段10は、ローターと、ローター外周面と内周面が密着状態を維持しながらローターが摺動可能なシリンダーを含む。ローターとシリンダーとが摺動可能であるとは、シリンダー中でローターが回転可能であること、及び/又はシリンダー中でローターが平行移動可能であることを意味する。ローター及びシリンダーからなる流路切替手段は縦長円筒形状で、側周面に流路が接続されており、図1では、両末端が上下になるように配置されているが、両末端が水平や様々な角度の斜めの位置に配置することもできる。ローター外周面とシリンダー内周面が密着状態を維持するために、ローター外径とシリンダー内径は略等しく、かつローター外周面の表面とシリンダー内周面の表面は密着状態を維持できる程度に平滑であることが好ましい。また、この間にはシリンダーとローターを密着状態にし、かつ、回転や抜き差しもできるように様々な潤滑油を使用することができる。 The flow path switching means 10 includes a rotor and a cylinder in which the rotor can slide while the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the rotor are kept in close contact with each other. The rotor and cylinder being slidable means that the rotor is rotatable in the cylinder and/or the rotor is translatable in the cylinder. The flow channel switching means consisting of a rotor and a cylinder has a vertically long cylindrical shape, and the flow channel is connected to the side peripheral surface. It can also be placed in oblique positions at various angles. In order to maintain close contact between the outer circumference of the rotor and the inner circumference of the cylinder, the outer diameter of the rotor and the inner diameter of the cylinder should be approximately equal, and the outer circumference of the rotor and the inner circumference of the cylinder should be smooth enough to maintain close contact. Preferably. Also, during this time, various lubricating oils can be used so that the cylinder and rotor can be brought into close contact with each other and can be rotated and pulled out.

ローターは、中実円筒であるか、または内部に空洞を有する円筒状外壁を有するものであることができる。ローターは外周面に、ローターの回転位置により、シリンダーが有する複数の流路口を連絡可能な少なくとも1つのグルーブ(溝)を有することができる。グルーブは、水平方向に設けられるか、あるいは垂直方向に設けることができる。傾斜を付けて設けることもできるが、流路切替手段10の操作性を考慮すると、水平方向または垂直方向に設けることが好ましい。グルーブの長さ及び深さは、シリンダーが有する複数の流路口の間隔及び寸法を考慮して、適宜決定できる。 The rotor can be a solid cylinder or have a cylindrical outer wall with an internal cavity. The rotor can have at least one groove on its outer peripheral surface that can communicate with a plurality of flow passage ports of the cylinder depending on the rotational position of the rotor. The grooves can be oriented horizontally or oriented vertically. Although it can be provided with an inclination, considering the operability of the flow path switching means 10, it is preferable to provide it in the horizontal direction or the vertical direction. The length and depth of the groove can be appropriately determined in consideration of the intervals and dimensions of the plurality of channel openings of the cylinder.

図2に、内部に空洞を有する円筒状外壁を有するローター及びシリンダーの水平断面概略説明図を示す。グルーブがローター外周面に水平方向に設けられた例を示す。図Aでは、グルーブAの両末端で流路1と流路2が連絡されている。図Bは、ローターを回転し、グルーブAの両末端が流路1の開口及び流路2の開口と非接続状態であり、流路1と流路2との連絡が閉鎖された状態である。図AではグルーブAを使用して、流路1と流路2の間で液体または気体を流通させることができる。図Bの状態では流路1と流路2の間の連絡は閉鎖されており、グルーブAを使用した液体または気体の流通はできない。なお、2つの流路の間の接続を断つには、グルーブは、2つの流路の少なくとも1つと非接触であればよい。 FIG. 2 shows a horizontal cross-sectional schematic illustration of a rotor and a cylinder having a cylindrical outer wall with a cavity inside. An example in which grooves are provided horizontally on the outer peripheral surface of the rotor is shown. In FIG. A, both ends of groove A connect channel 1 and channel 2 . FIG. B shows a state in which the rotor is rotated, both ends of groove A are disconnected from the opening of channel 1 and the opening of channel 2, and communication between channel 1 and channel 2 is closed. . In Figure A, groove A can be used to allow liquid or gas to flow between channel 1 and channel 2 . In the state of FIG. B, the communication between channel 1 and channel 2 is closed and no liquid or gas flow using groove A is possible. In order to break the connection between the two flow paths, the groove should be in non-contact with at least one of the two flow paths.

図3に、ローター及びシリンダーの垂直断面概略説明図を示す。グルーブがローター外周面に垂直方向に設けられた例を示す。図Aでは、グルーブBの両末端で流路3と流路4が連絡されている。図Bは、ローターを回転し、グルーブBの両末端が流路3の開口及び流路4の開口と非接続状態であり、流路3と流路4との連絡が閉鎖された状態である。図Aの状態ではグルーブBを使用して、流路3と流路4の間で液体または気体を流通させることができる。図Bの状態では流路3と流路4の間の連絡は閉鎖されており、グルーブBを使用した液体または気体の流通はできない。 FIG. 3 shows a schematic illustration of a vertical cross section of the rotor and cylinder. An example in which the grooves are provided in a direction perpendicular to the outer peripheral surface of the rotor is shown. In FIG. A, both ends of the groove B connect the channel 3 and the channel 4 . FIG. B shows a state in which the rotor is rotated, both ends of groove B are disconnected from the opening of channel 3 and the opening of channel 4, and communication between channel 3 and channel 4 is closed. . Groove B can be used in the state of FIG. In the state of FIG. B, the communication between channels 3 and 4 is closed, and no liquid or gas can flow through groove B. FIG.

図4に、ローター及びシリンダーの垂直断面概略説明図を示す。図4に示す、内部に空洞を有する円筒状外壁を有するローターは、円筒形であり、両末端は開口である。シリンダー内においては、ローターのシリンダー内部側末端及び外部側末端が開口であり、ローターは各開口からの内部空間を有する。ローターの内部空間は、図3に示すように単なる空間であることもできるし、図4に示すように、2つの内部空間を隔てる内部構造部を有することもできる。シリンダーは、図3に示すように、シリンダー内部側末端は閉鎖されているか、または図4に示すようにシリンダー内部側からローター内部空間に延在するノズルを有することができ、ノズル(さらに、必要に応じてローターの挿入口)以外は閉鎖されている。ノズルの先端は開口であり、ノズルはシリンダー内の流路10に連絡する。図4の図Aでは、流路3がグルーブB及びシリンダー内の流路10を介して、ノズルまで連絡している。図Bは、ローターが別の位置に回転した図であり、グルーブBと流路3及びシリンダー内の流路10の接続が切断された状態を示す。 FIG. 4 shows a schematic illustration of a vertical cross section of the rotor and cylinder. The rotor having a cylindrical outer wall with an internal cavity, shown in FIG. 4, is cylindrical and open at both ends. Within the cylinder, the rotor has openings at the cylinder-inside end and the cylinder-outside end, and the rotor has an interior space from each opening. The internal space of the rotor can be just a space, as shown in FIG. 3, or it can have an internal structure separating the two internal spaces, as shown in FIG. The cylinder may be closed at the cylinder inner end, as shown in FIG. 3, or may have nozzles extending from the cylinder inner side into the rotor inner space, as shown in FIG. closed except for the rotor insertion opening). The tip of the nozzle is an opening and the nozzle communicates with the flow path 10 inside the cylinder. In view A of FIG. 4, channel 3 leads to the nozzle via groove B and channel 10 in the cylinder. FIG. B shows the rotor rotated to another position, in which groove B is disconnected from channel 3 and channel 10 in the cylinder.

本発明の流体処理カートリッジは、流路切替手段内または液体収容槽と流路切替手段との間の流路途中に担体を有することができる。流路切替カートリッジ内の担体は、ローター内部の内部構造部を構成することができ、かつシリンダーから伸びたノズル先端が担体の対向する面の近くに位置することができる。担体は、検体中の核酸をトラップし、かつトラップした核酸を溶出させることができるものであれば良い。担体は、例えば、ガラスフィルター、順相カラム、逆相カラムなどのAffinity樹脂、ゲル濾過樹脂などであることができる。但し、これら限定される意図ではない。 The fluid treatment cartridge of the present invention can have a carrier in the channel switching means or in the middle of the channel between the liquid container and the channel switching means. The carrier in the flow switching cartridge can form the internal structure inside the rotor, and the nozzle tips extending from the cylinder can be positioned near the opposing surfaces of the carrier. Any carrier can be used as long as it can trap the nucleic acid in the sample and elute the trapped nucleic acid. The carrier can be, for example, a glass filter, a normal-phase column, an affinity resin such as a reverse-phase column, a gel filtration resin, or the like. However, it is not intended to be limited to these.

ローター内の内部構造部は、シリンダー外部側に液体受領部を含むことができる。内部構造部を構成する担体と液体受領部との間は空間を有することができる。液体受領部は、液体受領部からローター外の連絡可能な排出路である溝を有することができる。液体受領部は漏斗状であることができる。図4の図Aでは、液体受領部は溝及びグルーブCと接続し、かつグルーブCは流路4と接続する。図Bは、ローターが別の位置に回転した図であり、グルーブCと流路4及びシリンダー内の溝の接続が切断された状態を示す。 Internals within the rotor may include a liquid receiver on the exterior side of the cylinder. A space can be provided between the carrier that constitutes the internal structure and the liquid receiving portion. The liquid receiver can have a groove that is a communicable discharge channel out of the rotor from the liquid receiver. The liquid receiver can be funnel-shaped. In view A of FIG. 4 , the liquid receiver connects with the groove and groove C, and the groove C connects with the channel 4 . FIG. B shows the rotor rotated to another position, in which groove C is disconnected from channel 4 and grooves in the cylinder.

図4のAの状態では、カートリッジ使用時には、ノズルが重力軸(図4の紙面内上下方向)の上方に来るようにカートリッジが設置され、流体処理が行われる。流路3から供給された液体は、ノズル先端から流出し、流出した液体は担体に落下し、担体を通過して、液体受領部に達し、液体受領部から溝及び貫通孔Aを介して流路4に流出する。流路4の先は、図示されていないが、陰圧とした廃液回収槽であり、ノズルを包含するローター上部空間と液体受領部と担体の間の空間は密閉空間であり、廃液回収槽からの陰圧によって、液体は廃液回収槽方向に移動する。 In the state of A in FIG. 4, when the cartridge is used, the cartridge is installed so that the nozzle is above the axis of gravity (vertical direction in the plane of FIG. 4), and fluid processing is performed. The liquid supplied from the flow path 3 flows out from the tip of the nozzle, the flowed-out liquid falls on the carrier, passes through the carrier, reaches the liquid receiving portion, and flows from the liquid receiving portion through the groove and the through hole A. Outflow to path 4. At the end of the flow path 4 is a negative pressure waste liquid recovery tank (not shown), and the upper space of the rotor containing the nozzle and the space between the liquid receiving part and the carrier are closed spaces, and the waste liquid recovery tank is closed. , the liquid moves toward the waste liquid collection tank.

図5には、流路切替手段の一例の水平断面概略説明図を示す。図Cには、液体受領部の下流の溝、貫通孔A及び流路4を示し、これらが連通した状態である。図5の図Cは、図4に示した、溝、貫通孔A、垂直方向のグルーブC及び流路4が接続された状態を示す図である。図5の図Dは、ローターを回転し、シリンダーの流路4の開口とローターの貫通孔Aの位置が不整合であり、流路4と溝との連絡が切断された状態である。 In FIG. 5, the horizontal cross-sectional schematic explanatory drawing of an example of a flow-path switching means is shown. FIG. C shows the groove downstream of the liquid receiving portion, the through hole A and the channel 4, and these are in a state of communication. FIG. 5C shows a state in which the grooves, the through holes A, the vertical grooves C and the channels 4 shown in FIG. 4 are connected. FIG. 5D shows a state in which the rotor is rotated, the positions of the openings of the flow passages 4 in the cylinder and the through holes A in the rotor are not aligned, and the communication between the flow passages 4 and the grooves is cut off.

図6~10には、ローターが中実円筒である流路切替手段の例の水平断面概略説明図及び垂直断面概略説明図を示す。図6には、中実円筒であるローターを横切る貫通孔Bと、回転することで貫通孔Bと接続し得る流路20及び21を示す。図Aでは貫通孔Bと流路20及び21が連通しており、図Bでは、図Aの状態からローターが回転し、貫通孔Bと流路20及び21は連通していない。 6 to 10 show schematic horizontal cross-sectional views and vertical cross-sectional schematic views of an example of flow switching means in which the rotor is a solid cylinder. FIG. 6 shows a through-hole B that traverses the rotor, which is a solid cylinder, and channels 20 and 21 that can connect with the through-hole B by rotating. In FIG. A, the through hole B and the flow paths 20 and 21 are in communication, and in FIG. B, the rotor rotates from the state of FIG. A, and the through hole B and the flow paths 20 and 21 are out of communication.

図7には、中実円筒であるローターを枝分かれして横切る貫通孔Cと、貫通孔Cの一末端にあるグルーブDと、貫通孔C又はグルーブDと接続し得る流路22~24を示す。図Aでは流路22とグルーブDが連通し、かつ貫通孔Cと流路23が連通している。図Bでは、図Aの状態からローターが回転し、流路22とグルーブDは連通を維持し、かつ貫通孔Cと流路24が連通している。図Cでは、図Bの状態からローターが回転し、貫通孔Cは流路22~24の何れとも連通していない。 FIG. 7 shows a through hole C branching across the rotor, which is a solid cylinder, a groove D at one end of the through hole C, and channels 22-24 that can connect to the through hole C or groove D. . In FIG. A, the channel 22 communicates with the groove D, and the through hole C communicates with the channel 23 . In FIG. B, the rotor rotates from the state of FIG. A, the channel 22 and the groove D maintain communication, and the through hole C and the channel 24 communicate. In FIG. C, the rotor rotates from the state in FIG. B, and the through hole C does not communicate with any of the channels 22-24.

図8~9-2には、シリンダー中でローターが平行移動する場合の例を示す。図8は、中実円筒であるローターを横切る貫通孔Dと、ローターが平行移動(直線運動)することで貫通孔Dと接続し得る流路25及び26を示す。図Aでは貫通孔Dと流路25及び26が連通しており、図Bでは、図Aの状態からローターが平行移動し、貫通孔Dと流路25及び26は連通していない。 Figures 8 to 9-2 show examples of parallel movement of the rotor in the cylinder. FIG. 8 shows a through-hole D that traverses the rotor, which is a solid cylinder, and channels 25 and 26 that can be connected to the through-hole D by translation (linear motion) of the rotor. In FIG. A, the through hole D communicates with the flow paths 25 and 26. In FIG. B, the rotor moves parallel from the state of FIG. A, and the through hole D and the flow paths 25 and 26 do not communicate.

図9-1には、中実円筒であるローターを枝分かれして横切る貫通孔Eと、貫通孔Eの一末端にあるグルーブEと、貫通孔E又はグルーブEと接続し得る流路27~29を示す。図Aでは貫通孔Eは流路27~29の何れとも連通していない。図Bでは、図Aの状態からローターが平行移動し、流路27とグルーブEは連通し、かつ貫通孔Eと流路28が連通している。図Cでは、図Bの状態からローターがさらに平行移動し、流路27とグルーブEの連通が維持され、かつ貫通孔Eと流路29が連通している。図9-2は、図9-1と同様の例であり、図Dは、図9-1の図Cの状態からローターがさらに平行移動し、流路28と流路29がグルーブEを介して連通している。図Eは、図Dの別の態様であり、例えば図9-1の図Cの状態からローターが回転し、グルーブFによって流路28と29を接続している。 FIG. 9-1 shows a through hole E branching across the rotor, which is a solid cylinder, a groove E at one end of the through hole E, and channels 27 to 29 that can be connected to the through hole E or groove E. indicates In FIG. A, the through-hole E does not communicate with any of the channels 27-29. In FIG. B, the rotor has moved parallel from the state in FIG. In FIG. C, the rotor is moved further in parallel from the state in FIG. FIG. 9-2 is an example similar to FIG. 9-1, and FIG. D shows that the rotor is further translated from the state of FIG. are in communication with each other. FIG. E shows another embodiment of FIG. D. For example, the rotor rotates from the state shown in FIG.

本発明の流体処理カートリッジは、図2~9-2に示されたローターのグルーブ及び貫通孔とシリンダーの流路の開口との位置を、ローターを回転または平行移動させ、停止位置を選択することで、連通させたい流路を決定し、その上で、複数の液体収容槽間で、液体を流通させ、所望の処理を進めることができる。ローターの回転または平行移動は、シリンダー外部側からローターを操作することにより行うことができる。 In the fluid processing cartridge of the present invention, the positions of the grooves and through-holes of the rotor and the openings of the flow channels of the cylinder shown in FIGS. , the flow path to be communicated is determined, and then the liquid can be circulated between the plurality of liquid storage tanks to proceed with the desired process. Rotation or translation of the rotor can be achieved by manipulating the rotor from the outside of the cylinder.

本発明の流体処理カートリッジは、さらに、流路切替手段と流路を介して接続する廃液回収槽を有し、かつ廃液回収槽内に排気口を有することができる。図1において、廃液回収槽は30で示され、廃液回収槽30内に排気口31を有する。廃液回収槽30は、流路59を介して流路切替手段10に接続する。排気口31は、流体処理カートリッジの外部に設けられた排気カートリッジ、例えば、吸引ポンプと接続され、廃液回収槽30を陰圧とし、さらに廃液回収槽30と流路59を介して流体処理カートリッジ10と接続する液体収容槽内及び後述する反応槽内を陰圧として、廃液回収槽30にまで液体または気体を導くことができる。排気カートリッジを用いて廃液回収槽30を陰圧とし、廃液回収槽30と連通する液体収容槽を、流路切替手段を用いて選択することで、複数の液体収容槽及び反応槽を用いた、液体及び気体の移送を含む液体処理を容易に簡便に行うことができる。本発明のカートリッジは、廃液回収槽30に設けた排気口からの排気による陰圧を利用して液体及び気体の移送をすることが特徴の1つである。カートリッジ使用時に、排気口は、廃液回収槽内の廃液槽注入口より上方に位置するように、カートリッジは配置される。排気口からの液漏れを防止するためである。 The fluid processing cartridge of the present invention can further have a waste liquid recovery tank connected to the channel switching means via a channel, and can have an exhaust port in the waste liquid recovery tank. In FIG. 1 , the waste liquid recovery tank is indicated by 30 and has an exhaust port 31 within the waste liquid recovery tank 30 . The waste liquid recovery tank 30 is connected to the channel switching means 10 via the channel 59 . The exhaust port 31 is connected to an exhaust cartridge, such as a suction pump, provided outside the fluid processing cartridge to set the pressure in the waste liquid collection tank 30 to a negative pressure. The liquid or gas can be introduced to the waste liquid recovery tank 30 by making the inside of the liquid storage tank connected to the , and the inside of the reaction tank described later negative pressure. A plurality of liquid storage tanks and reaction tanks are used by selecting a liquid storage tank communicating with the waste liquid collection tank 30 using an exhaust cartridge, and selecting a liquid storage tank communicating with the waste liquid collection tank 30 using a flow path switching means. Liquid processing, including transfer of liquids and gases, can be easily and conveniently performed. One of the features of the cartridge of the present invention is that the liquid and gas are transferred by utilizing the negative pressure generated by the exhaust from the exhaust port provided in the waste liquid recovery tank 30 . When the cartridge is used, the cartridge is arranged such that the exhaust port is located above the waste liquid tank inlet in the waste liquid recovery tank. This is to prevent liquid leakage from the exhaust port.

本発明の流体処理カートリッジは、流路切替手段と流路を介して接続する反応槽40をさらに有することができる。反応槽は、本発明のカートリッジで処理された核酸を含有する液体を格納し、核酸を増幅及び増幅した核酸を検出するために用いられる。 The fluid processing cartridge of the present invention can further have a reaction vessel 40 connected to the channel switching means via a channel. The reaction vessel stores a nucleic acid-containing liquid treated with the cartridge of the present invention, and is used for amplifying the nucleic acid and detecting the amplified nucleic acid.

複数の液体収容槽の少なくとも一部及び反応槽は、通気孔または通気孔に通じる通気路を有することができる。図1に示す態様においては、液体収容槽20~25のいずれか1つまたは全ての液体収容槽及び反応槽40は、図示されていないが、通気孔または通気孔に通じる通気路を有する。通気孔または通気孔に通じる通気路を有する液体収容槽は、廃液回収槽30と流路59を介して流路切替手段10と接続することで、槽内を陰圧として、廃液回収槽30にまで液体または気体を容易に導くことができる。通気孔または通気孔に通じる通気路を有する反応槽40は、廃液回収槽30と流路59を介して流路切替手段10と接続することで、槽内を陰圧として、反応槽40にまで液体または気体を容易に導くことができる。或いは、反応槽40は、図示されていないが、廃液回収槽30に設けられた排気口と同様の排気口を有することができる。この排気口から排気して反応槽40内を陰圧にすることにより、反応槽40へ流体及び/又は気体を移送してもよい。 At least some of the plurality of liquid storage vessels and the reaction vessel may have vents or vent passages leading to the vents. In the embodiment shown in FIG. 1, any one of the liquid storage tanks 20 to 25 or all of the liquid storage tanks and the reaction tank 40 have vents or vent paths leading to the vents, although not shown. A liquid storage tank having a ventilation hole or a ventilation path leading to the ventilation hole is connected to the waste liquid recovery tank 30 and the flow path switching means 10 via the flow path 59, so that the inside of the tank is made negative pressure and the waste liquid recovery tank 30 is discharged. can easily lead liquids or gases to The reaction tank 40 having a ventilation hole or a ventilation path leading to the ventilation hole is connected to the flow path switching means 10 via the waste liquid recovery tank 30 and the flow path 59, so that the inside of the tank is made negative pressure and the reaction tank 40 Liquids or gases can be easily conducted. Alternatively, the reaction tank 40 may have an exhaust port similar to the exhaust port provided in the waste liquid collection tank 30, although not shown. Fluid and/or gas may be transferred to the reaction vessel 40 by exhausting air from this exhaust port to make the inside of the reaction vessel 40 negative pressure.

本発明の流体処理カートリッジは、液体収容槽の数及び廃液回収槽や担体の有無に応じた数のグルーブ及び貫通孔を有する。 The fluid treatment cartridge of the present invention has the number of grooves and through-holes corresponding to the number of liquid storage tanks and the presence or absence of waste liquid recovery tanks and carriers.

以下、ローター内部に担体であるフィルターを有する本発明の流体処理カートリッジを例に、その構成及び作動についてさらに説明する。この態様のカートリッジは、複数の液体収容槽として、1つの検体懸濁槽、2つの洗浄液槽、1つの溶離液槽、1つの反応液槽、1つの混合槽を有し、さらに、1つの廃液槽及び1つの反応槽を有する。 The configuration and operation of the fluid processing cartridge of the present invention having a filter as a carrier inside the rotor will be further described below as an example. The cartridge of this embodiment has, as a plurality of liquid storage tanks, one sample suspension tank, two washing liquid tanks, one elution liquid tank, one reaction liquid tank, one mixing tank, and one waste liquid tank. It has a tank and one reaction tank.

工程1(担持工程)
液体:検体懸濁槽→流路切替手段(ノズル→フィルター)→廃液槽
気体:検体懸濁槽の通気孔→検体懸濁槽
工程1では、流路切替手段のローターが、検体懸濁槽からの流路が流路切替手段のグルーブを介してシリンダー内の流路(図4の流路10に相当する)及びノズルに連通する位置である。この流路接続は、図4Aの流路3からノズルに至る配置である。さらに、液体受領部の下方から廃液槽に連絡する貫通孔と流路がグルーブを介して連通する位置を取るこの流路接続は、図4A及び図5Cの配置に相当する。廃液槽内は陰圧になっており、液体は、検体懸濁槽から流路を介して流路切替手段に流入し、流路切替手段内のフィルターを通過し、流路切替手段と廃液槽との間の流路を介して陰圧状態の廃液槽に至る。検体懸濁槽からの液体が核酸を含む場合、フィルターに核酸がトラップされる。
Step 1 (supporting step)
Liquid: specimen suspension tank→flow switching means (nozzle→filter)→waste liquid tank Gas: specimen suspension tank vent → specimen suspension tank In step 1, the rotor of the flow path switching means moves from the specimen suspension tank. , communicates with the flow channel (corresponding to the flow channel 10 in FIG. 4) in the cylinder and the nozzle through the groove of the flow channel switching means. This channel connection is the arrangement from the channel 3 of FIG. 4A to the nozzle. Furthermore, this flow path connection, in which the through hole communicating with the waste liquid tank from below the liquid receiving portion and the flow path communicate with each other via the groove, corresponds to the arrangement of FIGS. 4A and 5C. The inside of the waste liquid tank has a negative pressure, and the liquid flows from the specimen suspension tank through the flow path into the flow path switching means, passes through the filter in the flow path switching means, and flows through the flow path switching means and the waste liquid tank. and the negative pressure waste liquid tank. If the liquid from the specimen suspension tank contains nucleic acids, the filter will trap the nucleic acids.

工程2(洗浄工程)
液体:洗浄液槽→流路切替手段(ノズル→フィルター)→廃液槽
気体:洗浄液槽の通気孔→洗浄液槽
工程2では、流路切替手段のローターが回転して、洗浄液槽からの流路が流路切替手段のグルーブを介してシリンダー内の流路(図4の流路10に相当する)及びノズルに連通する位置になり、かつ、液体受領部の下方から廃液槽に連絡する貫通孔と連通する位置を取る。この流路接続は、流路切替手段のグルーブに接続する流路が洗浄液槽からの流路であることから、流路及びグルーブの高さまたは外周上の位置は工程1と異なる(工程1では流路切替手段のグルーブに接続する流路は検体懸濁槽からの流路である)が、図4A及び図5Cに示す配置と同様である。これにより、洗浄液槽内の洗浄液は、洗浄液槽から流路を介して流路切替手段内のノズルに流入し、ノズルからフィルターを通過して、液体受領部の下方から廃液槽との間の流路を介して陰圧状態の廃液槽に至る。洗浄液槽からの洗浄液がフィルターを洗浄する。
Step 2 (washing step)
Liquid: cleaning liquid tank→flow switching means (nozzle→filter)→waste liquid tank Gas: ventilation hole of cleaning liquid tank→cleaning liquid tank Via the groove of the path switching means, it communicates with the flow path (corresponding to the flow path 10 in FIG. 4) and the nozzle in the cylinder, and communicates with the through hole that communicates with the waste liquid tank from below the liquid receiving part. take a position to In this flow channel connection, since the flow channel connected to the groove of the flow channel switching means is the flow channel from the cleaning liquid tank, the height of the flow channel and the groove or the position on the outer circumference are different from those in step 1 (in step 1, The flow path connected to the groove of the flow path switching means is the flow path from the specimen suspension tank) is the same as the arrangement shown in FIGS. 4A and 5C. As a result, the cleaning liquid in the cleaning liquid tank flows from the cleaning liquid tank through the flow path into the nozzle in the flow path switching means, passes through the filter from the nozzle, and flows from below the liquid receiving portion to the waste liquid tank. It reaches the negative pressure waste liquid tank through the passage. Washing liquid from the washing liquid bath cleans the filter.

2つの洗浄液槽を用いる場合には、2つの異なる洗浄液槽を用いて上記操作を繰り返すことで、洗浄をより徹底することができる。但し、流路切替手段の位置取りは、図4A及び図5Cに示す配置であるが、工程1及び工程2の1回目とは、流路及びグルーブの高さまたは外周上の位置は異なる。 When two cleaning liquid tanks are used, the above operation can be repeated using two different cleaning liquid tanks for more thorough cleaning. 4A and 5C, however, the height of the flow path and the groove or the position on the outer circumference of the flow path and the groove are different from those of the first steps 1 and 2. FIG.

工程3(乾燥工程)
気体:洗浄液槽の通気孔→流路切替手段(ノズル→フィルター)→廃液槽
1回または2回の洗浄工程終了後に、流路切替手段の位置は、工程2と同じ位置にして、さらに洗浄液槽の通気孔から外気を取り入れ、外気は流路切替手段内のフィルターを通過して、陰圧状態の廃液槽に至る。これにより、フィルターが乾燥される。
Step 3 (drying step)
Gas: Ventilation hole of cleaning liquid tank→Flow switching means (nozzle→filter)→Waste liquid tank Outside air is taken in from the ventilation hole of the above, and the outside air passes through the filter in the channel switching means and reaches the negative pressure waste liquid tank. This dries the filter.

工程4(溶離工程)
液体:溶離液槽→流路切替手段(ノズル→フィルター)→混合槽
気体:混合槽→流路切替手段→廃液槽
工程4では、流路切替手段のローターが回転、溶離液槽からの流路が流路切替手段のグルーブを介してシリンダー内の流路(図4の流路10に相当する)及びノズルの上方に連通する位置になり、かつ、液体受領部の下方からの開口と混合槽に連絡する貫通孔とが連通する位置を取る。この流路接続は、工程1~3とは、流路及びグルーブの高さまたは外周上の位置は異なるが、図4A及び図5Cに示す態様である。さらに、この工程では、気体も流路切替手段を経由して、混合槽から廃液槽に流れる。混合槽からの流路がローターのグルーブに連通する位置であり、同グルーブが廃液槽に連絡する流路と連通する位置になる。この流路接続は、図2Aに示す状態に相当する。これにより、溶離液槽内の溶離液は、溶離液槽から流路を介してノズルに流入し、フィルターを通過して、混合槽に至る。溶離液槽からの溶離液がフィルターにトラップされた核酸を溶離洗浄する。さらに、混合槽からは気体が流路切替手段を経由して陰圧状態の廃液槽に吸引される。
Step 4 (elution step)
Liquid: eluent tank → channel switching means (nozzle → filter) → mixing tank Gas: mixing tank → channel switching means → waste liquid tank In step 4, the rotor of the channel switching means rotates, and the channel from the eluent tank is positioned to communicate with the flow channel in the cylinder (corresponding to the flow channel 10 in FIG. 4) and above the nozzle through the groove of the flow channel switching means, and the opening from below the liquid receiving part and the mixing tank take a position in which the through hole communicating with the This channel connection differs from steps 1 to 3 in the height of the channels and grooves or their positions on the circumference, but is in the mode shown in FIGS. 4A and 5C. Furthermore, in this step, the gas also flows from the mixing tank to the waste liquid tank via the channel switching means. This is the position where the channel from the mixing tank communicates with the groove of the rotor, and the groove communicates with the channel leading to the waste liquid tank. This flow path connection corresponds to the state shown in FIG. 2A. As a result, the eluent in the eluent tank flows from the eluent tank through the channel into the nozzle, passes through the filter, and reaches the mixing tank. The eluent from the eluent bath eluates and washes the nucleic acids trapped in the filter. Furthermore, the gas is sucked from the mixing tank into the negative pressure waste liquid tank via the channel switching means.

工程5(反応液供給工程)
液体:反応液槽→流路切替手段→混合槽
気体:混合槽→流路切替手段→廃液槽
工程5では、流路切替手段のローターが回転、反応液槽からの流路が流路切替手段のグルーブに連通する位置になり、かつ、流路切替手段の同グルーブと混合槽への流路とが連通する位置を取る。この流路接続は、図2Aに示す状態に相当する。さらに、この位置取りは、気体の流路となる、混合槽からの流路が流路切替手段のグルーブに連通する位置であり、かつ、流路切替手段の同グルーブが廃液槽に連絡する流路と連通する位置取りでもある。この流路接続も、図2Aに示す状態に相当する。これにより、反応液槽内の反応液は、反応液槽から流路及び流路切替手段を介して混合槽に至る。混合槽内では、溶離液、反応液及び溶離された核酸が混合される。さらに、混合槽からは気体が流路切替手段を経由して陰圧の廃液槽に吸引される。
Step 5 (reaction liquid supply step)
Liquid: Reaction liquid tank → Flow switching means → Mixing tank Gas: Mixing tank → Flow switching means → Waste liquid tank In step 5, the rotor of the flow switching means rotates, and the flow path from the reaction liquid tank changes to the flow switching means. and the groove of the channel switching means communicates with the channel leading to the mixing tank. This flow path connection corresponds to the state shown in FIG. 2A. Furthermore, this positioning is the position where the channel from the mixing tank, which is the gas channel, communicates with the groove of the channel switching means, and the position where the same groove of the channel switching means communicates with the waste liquid tank. It is also positioned to communicate with the road. This channel connection also corresponds to the state shown in FIG. 2A. As a result, the reaction liquid in the reaction liquid tank reaches the mixing tank from the reaction liquid tank through the channel and the channel switching means. The eluent, reaction solution and eluted nucleic acid are mixed in the mixing tank. Further, the gas is sucked from the mixing tank into the negative pressure waste liquid tank via the channel switching means.

工程6(反応槽充填工程)
液体:混合槽→流路切替手段→反応槽
気体:反応槽→流路切替手段→廃液槽
工程6では、流路切替手段のローターが回転、混合槽からの流路が流路切替手段のグルーブに連通する位置になり、かつ、流路切替手段の同グルーブと反応槽への流路とが連通する位置を取る。この流路接続は、図2Aに示す状態に相当する。さらにこの位置取りは、気体の流路となる、反応槽の排気口からの流路が流路切替手段のグルーブに連通する位置であり、かつ流路切替手段の同グルーブが廃液槽に連絡する流路とが連通する位置取りでもある。この流路接続は、図3Aに示す状態に相当する。これにより、混合槽内の反応液は、混合液槽から流路を介して流路切替手段のグルーブを経由して、反応槽に至る。混合槽からの混合反応液が反応槽に移送される。さらに、反応槽からは気体が流路切替手段を経由して陰圧状態の廃液槽に吸引される。
Step 6 (reaction tank filling step)
Liquid: Mixing tank → Channel switching means → Reaction tank Gas: Reaction tank → Channel switching means → Waste liquid tank In step 6, the rotor of the channel switching means rotates, and the channel from the mixing tank becomes the groove of the channel switching means. , and the groove of the channel switching means communicates with the channel leading to the reaction vessel. This flow path connection corresponds to the state shown in FIG. 2A. Furthermore, this positioning is a position where the flow path from the exhaust port of the reaction tank, which is the gas flow path, communicates with the groove of the flow path switching means, and the same groove of the flow path switching means communicates with the waste liquid tank. It is also a positioning that communicates with the flow path. This channel connection corresponds to the state shown in FIG. 3A. As a result, the reaction liquid in the mixing tank reaches the reaction tank via the groove of the flow path switching means from the mixed liquid tank through the flow path. The mixed reaction liquid from the mixing tank is transferred to the reaction tank. Furthermore, the gas is sucked from the reaction tank into the negative pressure waste liquid tank via the channel switching means.

反応槽に移送された混合反応液は、その後、液内の核酸が増幅する工程に供される。 The mixed reaction solution transferred to the reaction vessel is then subjected to a step of amplifying nucleic acids in the solution.

流路切替手段は、ローターとシリンダーの位置関係が、少なくとも反応槽が閉鎖される位置を有し、または全ての流路が流路切替手段を介して非接続状態となるグルーブ及び貫通孔の構造及び位置を有することができる。混合反応液が反応槽に移送された後に、少なくとも反応槽が閉鎖され、あるいは流路切替手段を介して全ての流路を非接続状態とすることができる。その後に、液内の核酸が増幅する工程に供される。少なくとも反応槽が閉鎖され、あるいは全ての流路を非接続状態とすることで、反応槽へのコンタミを回避しつつ核酸増幅を行うことができ、さらにその後の検出も行うことができる。 The channel switching means has a groove and through-hole structure in which the positional relationship between the rotor and the cylinder has at least a position where the reaction vessel is closed, or all channels are in a disconnected state via the channel switching means. and position. After the mixed reaction liquid is transferred to the reaction vessel, at least the reaction vessel can be closed, or all the channels can be brought into a non-connected state via the channel switching means. After that, the nucleic acid in the liquid is subjected to a step of amplification. By closing at least the reaction chamber or disconnecting all the channels, nucleic acid amplification can be performed while avoiding contamination of the reaction chamber, and further detection can be performed thereafter.

本発明のカートリッジは、検体からの核酸の回収、増幅及び/又は検出に用いることができる。 The cartridge of the present invention can be used for recovery, amplification and/or detection of nucleic acids from specimens.

<核酸増幅方法>
本発明は、上記本発明の流体処理カートリッジを用いる、検体の目的核酸を増幅する方法を包含し、この方法は、核酸増幅に増幅核酸の検出を含むこともできる。
<Nucleic acid amplification method>
The present invention includes a method of amplifying a nucleic acid of interest in a specimen using the fluid processing cartridge of the present invention described above, and the method can also include detection of the amplified nucleic acid in the nucleic acid amplification.

増幅されるべき核酸は、特に制限はないが、例えば、RNAまたはDNAであることができる。核酸増幅反応は、核酸の等温増幅反応またはサーモサイクル増幅反応であることができる。等温増幅反応は、例えば、LAMP法またはSmartAmp法である。サーモサイクル増幅反応は、PCR増幅反応であることができる。 The nucleic acid to be amplified can be, for example, RNA or DNA, without any particular limitation. The nucleic acid amplification reaction can be an isothermal or thermocycling amplification reaction of nucleic acids. The isothermal amplification reaction is, for example, the LAMP method or the SmartAmp method. A thermocycling amplification reaction can be a PCR amplification reaction.

核酸増幅用酵素は、特に制限されないが、例えば、核酸の等温増幅反応用酵素またはサーモサイクル増幅反応用酵素であることができる。核酸の等温増幅反応は、例えば、核酸のLAMP法またはSmartAmp法であることができ、鎖置換反応を利用した核酸の増幅反応用酵素であることができる。 The nucleic acid amplification enzyme is not particularly limited, but may be, for example, a nucleic acid isothermal amplification reaction enzyme or a thermocycle amplification reaction enzyme. The isothermal amplification reaction of nucleic acids can be, for example, the LAMP method or the SmartAmp method of nucleic acids, and can be an enzyme for nucleic acid amplification reaction using strand displacement reaction.

鎖置換活性を有する核酸増幅反応用酵素であるポリメラーゼは、公知の酵素を利用できる。例えば、国際公開第2004/040019号に記載のポリメラーゼを挙げることができるが、これに限定される意図ではない。鎖置換活性を有するポリメラーゼは、DNAポリメラーゼ(Aac)であることもでき、国際公開第2009/054510号(日本特許第4450867号)に開示されている。 Known enzymes can be used as the polymerase, which is a nucleic acid amplification reaction enzyme having strand displacement activity. For example, polymerases described in WO 2004/040019 can be mentioned, but are not intended to be limited thereto. The polymerase with strand displacement activity can also be a DNA polymerase (Aac), disclosed in WO2009/054510 (Japanese Patent No. 4450867).

鎖置換活性を有する核酸増幅反応に用いられるポリメラーゼとしては、常温性、中温性、もしくは耐熱性のいずれのものも好適に使用できる。また、このポリメラーゼは、天然体もしくは人工的に変異を加えた変異体のいずれであってもよい。このようなポリメラーゼとしては、DNAポリメラーゼが挙げられる。このようなDNAポリメラーゼとしては、バチルス・ステアロサーモフィルス(Bacillus stearothermophilus、以下「B.st」という)、バチルス・カルドテナックス(Bacillus caldotenax、以下「B.ca」という)等の好熱性バチルス属細菌由来DNAポリメラーゼの5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を欠失した変異体、大腸菌(E.coli)由来DNAポリメラーゼIのクレノウフラグメント等が挙げられる。核酸増幅反応において使用するDNAポリメラーゼとしては、さらに、Vent DNAポリメラーゼ、Vent(Exo-)DNAポリメラーゼ、DeepVent DNAポリメラーゼ、DeepVent(Exo-)DNAポリメラーゼ、Φ29ファージDNAポリメラーゼ、MS-2ファージDNAポリメラーゼ、Z-Taq DNAポリメラーゼ、Pfu DNAポリメラーゼ、Pfu turbo DNAポリメラーゼ、KOD DNAポリメラーゼ、9°Nm DNAポリメラーゼ、Therminator DNAポリメラーゼ、Taq DNAポリメラーゼ等が挙げられる。 As the polymerase used in the nucleic acid amplification reaction having strand displacement activity, any of normal-temperature, mesophilic, and heat-resistant polymerases can be suitably used. Moreover, this polymerase may be either a natural product or an artificially mutated mutant. Such polymerases include DNA polymerases. Examples of such DNA polymerases include thermophilic Bacillus bacteria such as Bacillus stearothermophilus (hereinafter referred to as "B.st") and Bacillus caldotenax (hereinafter referred to as "B.ca"). Mutants lacking the 5' to 3' exonuclease activity of the derived DNA polymerase, the Klenow fragment of E. coli derived DNA polymerase I, and the like can be mentioned. DNA polymerases used in nucleic acid amplification reactions further include Vent DNA polymerase, Vent (Exo-) DNA polymerase, Deep Vent DNA polymerase, Deep Vent (Exo-) DNA polymerase, Φ29 phage DNA polymerase, MS-2 phage DNA polymerase, Z -Taq DNA polymerase, Pfu DNA polymerase, Pfu turbo DNA polymerase, KOD DNA polymerase, 9°Nm DNA polymerase, Therminator DNA polymerase, Taq DNA polymerase and the like.

増幅されるべき核酸がRNAである場合は、DNAポリメラーゼに加えて逆転写酵素を併用するか、またはDNAポリメラーゼとして、逆転写活性を併せ持つDNAポリメラーゼを用いることもできる。逆転写酵素は、RNAを鋳型としたcDNA合成活性を有するものであれば特に限定されず、例えば、トリ骨髄芽球症ウイルス由来逆転写酵素(AMVRTase)、ラウス関連ウイルス2逆転写酵素(RAV-2RTase)、モロニーネズミ白血病ウイルス由来逆転写酵素(MMLV RTase)等、種々の起源の逆転写酵素が挙げられる。逆転写活性を併せ持つDNAポリメラーゼとして、例えば、BcaBEST DNAポリメラーゼ、Bca(exo-)DNAポリメラーゼ、Tth DNAポリメラーゼ等を挙げることができる。 When the nucleic acid to be amplified is RNA, a reverse transcriptase can be used in addition to the DNA polymerase, or a DNA polymerase having reverse transcription activity can be used as the DNA polymerase. The reverse transcriptase is not particularly limited as long as it has cDNA synthesis activity using RNA as a template. 2RTase), Moloney murine leukemia virus-derived reverse transcriptase (MMLV RTase), and the like. Examples of DNA polymerases having reverse transcription activity include BcaBEST DNA polymerase, Bca(exo-) DNA polymerase, Tth DNA polymerase and the like.

プライマーは、核酸の増幅反応用酵素に応じて適宜選択される。核酸の増幅反応用酵素が、鎖置換反応を利用した核酸の増幅反応用酵素である場合は、国際公開第2004/040019号、特開2009-171935号公報、特開2011-50380号公報などに記載のプライマーを挙げることができる。 The primer is appropriately selected according to the enzyme for nucleic acid amplification reaction. If the nucleic acid amplification reaction enzyme is a nucleic acid amplification reaction enzyme that utilizes a strand displacement reaction, see WO 2004/040019, JP 2009-171935, JP 2011-50380, etc. The described primers can be mentioned.

本発明の方法は、核酸増幅操作後に、増幅された核酸は、光学的に検出される、電気的に検出される、または表面プラズモン共鳴により検出される工程をさらに含むことができる。増幅された核酸の検出は、プライマーとしてフルオロジェニックプライマーを用い、フルオロジェニックプライマーの標識を用いて行うことができる。増幅された核酸の検出は、増幅反応においてエキシトンプライマーまたは、エキシトンプローブを用いて、エキシトン効果を用いておこうことができる。核酸を光学的に検出する方法は、インターカレート色素を利用した方法でもよい。 The method of the invention can further comprise, after the nucleic acid amplification procedure, the amplified nucleic acid being optically detected, electrically detected, or detected by surface plasmon resonance. Detection of the amplified nucleic acid can be performed using fluorogenic primers as primers and labeling the fluorogenic primers. Detection of amplified nucleic acids can be achieved using exciton effects by using exciton primers or exciton probes in the amplification reaction. A method for optically detecting nucleic acids may be a method using an intercalating dye.

本発明の方法において、核酸増幅反応をSmartAmp法またはLAMP法で行い、エキシトンプライマーまたはエキシトンプローブで標識検出することが好ましい。或いは、核酸増幅反応をPCR法で行い、エキシトンプライマーまたはエキシトンプローブで標識検出することが好ましい。 In the method of the present invention, it is preferred that the nucleic acid amplification reaction is performed by the SmartAmp method or the LAMP method, and the exciton primer or exciton probe is used for label detection. Alternatively, it is preferable to carry out the nucleic acid amplification reaction by the PCR method and detect the label with exciton primers or exciton probes.

核酸増幅反応に引き続き、核酸融解曲線を描き、融解曲線により、偽陽性や真の陽性の判定など、増幅産物の性質について判定することもできる。 Following the nucleic acid amplification reaction, a nucleic acid melting curve can be drawn, and the properties of the amplification product, such as determination of false positives and true positives, can be determined from the melting curve.

本発明は、検体からの核酸の回収や増幅及び検出に関係する分野に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful in fields related to recovery, amplification and detection of nucleic acids from specimens.

10 流路切替手段
20~25 液体収容槽
30 廃液回収槽
31 排気口
40 反応槽
50~60 流路
10 flow path switching means 20-25 liquid storage tank 30 waste liquid recovery tank 31 exhaust port 40 reaction tanks 50-60 flow path

Claims (23)

複数の液体収容槽、流路切替手段、及び各液体収容槽と流路切替手段との間の流路を有する、流体処理カートリッジであって、
流路切替手段は、ローターと、ローター外周面と内周面が密着状態を維持しながらローターが摺動可能なシリンダーを含み、
ローターは外周面に、ローターの回転または平行移動により、シリンダーが有する複数の流路口を連絡可能にする少なくとも1つのグルーブを有する、及び/または
ローターは、ローターの回転または平行移動により、シリンダーが有する複数の流路口を連絡可能にする少なくとも1つの貫通孔を有する、
前記カートリッジ。
A fluid processing cartridge comprising a plurality of liquid storage tanks, channel switching means, and channels between each liquid storage tank and the channel switching means,
The flow path switching means includes a rotor and a cylinder in which the rotor can slide while the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the rotor are maintained in close contact,
The rotor has at least one groove on its outer peripheral surface that enables communication between a plurality of flow passage ports of the cylinder by rotation or translation of the rotor, and/or The rotor has, by rotation or translation of the rotor, the cylinder. having at least one through-hole that allows communication of a plurality of flow channel ports;
Said cartridge.
前記グルーブは、ローター内部からの貫通孔の開口を有する、請求項1に記載のカートリッジ。 2. A cartridge according to claim 1, wherein said groove has a through-hole opening from inside the rotor. 前記ローターは、中実円筒であるか、または内部に空洞を有する円筒状外壁を有し、前記貫通孔は、中実円筒を貫通する孔であるか、円筒状外壁を貫通する孔である、請求項1または2に記載のカートリッジ。 The rotor is a solid cylinder or has a cylindrical outer wall having a cavity inside, and the through hole is a hole passing through the solid cylinder or a hole passing through the cylindrical outer wall, 3. A cartridge according to claim 1 or 2. 複数の液体収容槽、流路及びシリンダーは一体物であり、ローターは、シリンダー開口から挿入可能である、請求項1~3のいずれか1項に記載のカートリッジ。 4. The cartridge according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of liquid storage tanks, channels and cylinder are integrated, and the rotor can be inserted through the opening of the cylinder. 前記ローターの両末端が開口であり、前記ローターは、各開口からの内部空間を有し、2つ又はそれ以上の内部空間を隔てる内部構造部を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載のカートリッジ。 5. The rotor according to any one of claims 1 to 4, wherein both ends of said rotor are openings, said rotor having an internal space from each opening and having an internal structure separating two or more internal spaces. cartridge described in . 前記シリンダーは、シリンダー内部側末端は閉鎖されているか、またはシリンダー内部側からローター内部空間に延在するノズルを有し、ノズル以外は閉鎖されており、ノズルの先端は開口であり、ノズルはシリンダーの流路に連絡可能である、請求項1~5のいずれか1項に記載のカートリッジ。 The cylinder has a closed end on the inner side of the cylinder, or has a nozzle extending from the inner side of the cylinder to the inner space of the rotor, is closed except for the nozzle, has an opening at the tip of the nozzle, and the nozzle is the cylinder 6. The cartridge according to any one of claims 1 to 5, which is connectable to the channel of the . 前記流体処理カートリッジは、流路切替手段内または液体収容槽と流路切替手段との間の流路途中に担体を有する、請求項1~6のいずれか1項に記載のカートリッジ。 7. The cartridge according to any one of claims 1 to 6, wherein said fluid processing cartridge has a carrier in the channel switching means or in the middle of the channel between the liquid storage tank and the channel switching means. 前記ローターの両末端が開口であり、前記ローターが、各開口からの内部空間を有し、2つ又はそれ以上の内部空間を隔てる内部構造部を有する場合に、
流路切替手段内の担体は、ローター内部の前記内部構造部に含まれる、請求項7に記載のカートリッジ。
When both ends of the rotor are openings and the rotor has an internal structure with an internal space from each opening and separating two or more internal spaces,
8. The cartridge according to claim 7, wherein the carrier in the channel switching means is included in the internal structure inside the rotor.
前記ローターの両末端が開口であり、前記ローターが、各開口からの内部空間を有し、2つ又はそれ以上の内部空間を隔てる内部構造部を有する場合に、
前記内部構造部は、シリンダー外部側に液体受領部を含み、かつ液体受領部はローター外へ連絡可能な排出路を有する、請求項5~8のいずれか1項に記載のカートリッジ。
When both ends of the rotor are openings and the rotor has an internal structure with an internal space from each opening and separating two or more internal spaces,
9. The cartridge according to any one of claims 5 to 8, wherein the internal structure includes a liquid receiving portion on the outside of the cylinder, and the liquid receiving portion has a discharge passage communicating with the outside of the rotor.
液体受領部は漏斗状である、請求項9に記載のカートリッジ。 10. The cartridge of claim 9, wherein the liquid receiver is funnel-shaped. 前記流体処理カートリッジは、流路切替手段と流路を介して接続する廃液回収槽をさらに有し、かつ廃液回収槽内に排気口を有する、請求項1~10のいずれか1項に記載のカートリッジ。 11. The fluid processing cartridge according to any one of claims 1 to 10, further comprising a waste liquid recovery tank connected to the channel switching means via a channel, and having an exhaust port in the waste liquid recovery tank. cartridge. 前記流体処理カートリッジ使用時に、排気口は、廃液回収槽内の廃液槽注入口より上方に位置する、請求項11に記載のカートリッジ。 12. The cartridge of claim 11, wherein the exhaust port is located above the waste tank inlet in the waste collection tank when the fluid processing cartridge is in use. 前記流体処理カートリッジ使用時に、液体収容槽及び流路内の液体流通及び排気は、前記排気口からの排気により生じる陰圧により行われる、請求項11または12に記載のカートリッジ。 13. The cartridge according to claim 11 or 12, wherein when said fluid processing cartridge is used, the liquid in the liquid storage tank and the flow path is circulated and exhausted by negative pressure generated by the exhaust from said exhaust port. 前記流体処理カートリッジは、流路切替手段と流路を介して接続する反応槽をさらに有する、請求項1~13のいずれか1項に記載のカートリッジ。 14. The cartridge according to any one of claims 1 to 13, wherein said fluid processing cartridge further comprises a reaction tank connected to said channel switching means via a channel. 複数の液体収容槽の少なくとも一部及び反応槽は、通気孔または通気孔に通じる通気路を有し、前記流体処理カートリッジ使用時に、液体収容槽の通気孔への連絡口は、液体収容槽の上方に位置する、請求項1~14のいずれか1項に記載のカートリッジ。 At least some of the plurality of liquid storage tanks and the reaction tank have ventilation holes or air passages leading to the ventilation holes, and when the fluid processing cartridge is used, the communication port to the ventilation holes of the liquid storage tanks is the liquid storage tank. A cartridge according to any one of claims 1 to 14 located above. 流路切替手段において、ローターとシリンダーの位置関係が、少なくとも反応槽が閉鎖される位置を有する、請求項1~15のいずれか1項に記載のカートリッジ。 16. The cartridge according to any one of claims 1 to 15, wherein the positional relationship between the rotor and the cylinder in the channel switching means has at least a position where the reaction chamber is closed. 流路切替手段において、ローターとシリンダーの位置関係が、全ての流路が流路切替手段を介して非接続状態となるグルーブ及び貫通孔の構造及び位置を有する、請求項1~16のいずれか1項に記載のカートリッジ。 Any one of claims 1 to 16, wherein in the channel switching means, the positional relationship between the rotor and the cylinder has a structure and position of grooves and through holes in which all channels are disconnected via the channel switching means. 1. The cartridge according to item 1. 前記ローターは、1または2以上のグルーブ及び1または2以上の貫通孔を有する、請求項1~17のいずれか1項に記載のカートリッジ。 The cartridge according to any one of claims 1 to 17, wherein said rotor has one or more grooves and one or more through holes. 前記複数の液体収容槽は、1つまたは2以上の検体懸濁槽、1つまたは2以上の洗浄液槽、1つまたは2以上の溶離液槽、1つまたは2以上の混合槽であり、前記流体処理カートリッジは、1つまたは複数の廃液槽及び1つまたは複数の反応槽をさらに有する、請求項1~18のいずれか1項に記載のカートリッジ。 The plurality of liquid storage tanks are one or two or more sample suspension tanks, one or two or more washing liquid tanks, one or two or more eluent tanks, one or two or more mixing tanks, A cartridge according to any preceding claim, wherein the fluid processing cartridge further comprises one or more waste reservoirs and one or more reaction reservoirs. 前記カートリッジは、検体からの核酸の回収、増幅及び/又は検出用であり、核酸の増幅が反応槽で実施される、請求項1~19のいずれか1項に記載のカートリッジ。 A cartridge according to any one of claims 1 to 19, wherein said cartridge is for recovery, amplification and/or detection of nucleic acids from a specimen, and nucleic acid amplification is performed in a reaction vessel. 請求項1~20のいずれか1項に記載のカートリッジを用いる、核酸の回収及び増幅を含む方法。 A method comprising recovery and amplification of nucleic acids using the cartridge of any one of claims 1-20. 核酸の増幅が反応槽で実施されるときには、流路切替手段のローターとシリンダーは、少なくとも反応槽が閉鎖される位置をとる、または全ての流路が非接続状態となる位置をとる、請求項21に記載の方法。 3. When nucleic acid amplification is carried out in a reaction vessel, the rotor and the cylinder of the channel switching means are at least in a position in which the reaction vessel is closed, or in a position in which all the channels are disconnected. 21. The method according to 21. 核酸増幅操作後に、増幅された核酸は、光学的に検出される、電気的に検出される、または表面プラズモン共鳴により検出される工程をさらに含む、請求項21または22に記載の方法。 23. The method of claim 21 or 22, further comprising the step of optically detecting, electrically detecting, or detecting by surface plasmon resonance after the nucleic acid amplification operation the amplified nucleic acid.
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